JPH0326338Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は路面からの衝撃エネルギーを吸収、緩
和させる二輪車、四輪車等の油圧緩衝器における
減衰力調整装置に関する。

〔従来の技術〕

この種従来の油圧緩衝器として第１図に示す構
造のものが知られている。

これはシリンダ１内にピストン２を介してピス
トンロツド３が移動自在に挿入され、ピストン２
はシリンダ内に上下二つの油室Ａ，Ｂを区画し、
シリンダ１の外周にはリザーバ室Ｃが区画されて
いる。

ピストン２には二つの油室Ａ，Ｂを連通する伸
ポート４と圧ポート５が穿たれ、伸ポート４の吐
出側口端にはスプリングで付勢されている伸バル
ブ６が開閉自在に設けられ、同じく圧ポート５の
口端には圧バルブ７が設けられている。

ピストンロツド３には油室Ａ，Ｂを連通する連
通孔１３と通路１４が形成され、ピストンロツド
３内に回転自在に挿入されたロータリーバルブに
は可変オリフイス１０が形成され、ロータリバル
ブは外部からコントロールロツド１５を介して回
転操作される。

ピストンロツド３の下端にはピストン等を締め
付け保持するピストンナツト１６が設けられ、こ
のピストンナツトには、通路１４に対向する伸オ
リフイスとチエツクバルブが組み込まれている。

シリンダ１の下部にはベースバルブが設けられ
ている。上記の油圧緩衝器では可変オリフイス１
０が閉じており、その時の伸長時にはピストン２
が左行し、油室Ａの油が伸ポート４より伸バルブ
６を撓わませて油室Ｂに流れ、その時の低抗によ
り油室Ａ，Ｂ間に差圧が発生し、伸バルブ６によ
る伸側高減衰力が発生する。この際ピストンロツ
ド３の排出体積分の油量がリザーバ室Ｃよりベー
スバルブを介して油室Ｂに供給される。

他方、圧縮時にはピストン２が右行し、油室Ｂ
の油が圧ポート５より圧バルブ７を撓わませて油
室Ａに流れ、その時油室Ａ，Ｂ間に差圧が発生す
るから圧側時の高減衰力が発生する。この際ピス
トンロツド３の侵入量体積分の油はベースバルブ
より油室Ｂの油をリザーバＣに戻すが、ベースバ
ルブの抵抗で油室Ｂの圧力は上昇すると共にベー
スバルブによる減衰力も発生する。

更にコントロールロツドを回転し、可変オリフ
イス１０を連通孔１３に開口すると、伸長時には
前記の伸バルブ４を流れる流路に加え、可変オリ
フイス１０から通路１４を通り、ピストンナツト
１６内の伸オリフイスより油室Ｂに油が流れる。
従つて、前記の場合に比べて抵抗が小さくなり、
油室Ａ，Ｂ間の差圧も小さくなり、低減衰力が発
生することになる。この場合、通常ピストンナツ
ト内の伸オリフイスの方が可変オリフイスより小
さく設定されており、伸行程の低減衰力はこの伸
オリフイスにより制御される。

次に圧縮行程時には前記の圧バルブ７を通る流
路に加え、通路１４と可変オリフイス１３を通る
流れが発生し、その結果前記の高減衰力に比べて
抵抗が小さくなり、油室Ａ，Ｂ間の差圧も小さく
なり、低減衰力が発生する。この時の減衰力は可
変オリフイス１３により主に制御される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記の油圧緩衝器における減衰力特性は第５図
に示され、可変オリフイス１３を閉じた時の高減
衰力特性はグラフａ１，ａ２で示され、可変オリ
フイス１３を開いた時の低減衰力特性はグラフｂ
１，ｂ２で示される。即ち、ピストンの低速領域
では伸バルブ４、圧バルブ７をバイパスするオリ
フイスの面積が変更されて２乗特性の発生減衰力
は比較的大巾に変えられるが、伸バルブ４、圧バ
ルブ７のクラツキング設定圧は圧力、流量にかか
わらず一定で変らない為、伸バルブ４、圧バルブ
７が開くまではピストン速度（又は油の流量）に
対し減衰力（又は油室Ａ，Ｂ間の差圧）は２乗特
性となつてもバルブが開いた後のバルブ特性につ
いてはグラフｂ１，ｂ２の如くなり、ピストン速
度の中速、或は高速域では高減衰力特性ａ１，ａ
２に比べてそれ程大きな差は無い。従つて自動車
の乗心地面においても、荒れた路面や悪路等の速
いピストン速度が発生する状況では所望通りの低
減衰力が得られないという問題がある。

従つて本考案の目的は、ピストン速度の低速域
から高速域まで大きな減衰力の変化が得られ、し
かも高減衰力と低減衰力に大きな差が得られるよ
うにした油圧緩衝器の減衰力調整装置を提供する
ことである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本考案の構成は、
シリンダ内にピストンロツドがピストンを介して
移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内に第
１の油室と第２の油室とを区画し、第１、第２の
油室はピストンに設けたポートを介して連通し、
ピストンの端面にはポートを開閉するメインバル
ブを開閉自在に設けた油圧緩衝器に於て、メイン
バルブの背部に圧力室を設け、この圧力室は固定
オリフイスを介して前記第１、第２の油室のう
ち、上流側となる油室に開口し、ピストンロツド
内にロータリバルブを回転自在に設け、ピストン
ロツドには前記圧力室に連通する通孔を設け、ロ
ータリバルブには前記通孔を他方の下流側油室に
開閉させる可変オリフイスを設けたことを特徴と
するものである。

〔作用〕

可変オリフイスの開口面積を調整して油をバイ
パスした時、固定オリフイスで一次的に絞られ、
次いで、可変オリフイスで二次的に絞られ、結果
的には可変オリフイスのみでなく、メインバルブ
の開く圧力も調整される。

〔実施例〕

以下本考案の実施の一例を第１図〜第３図につ
いて説明する。

シリンダ２０内にピストン２１を介してピスト
ンロツド２２が移動自在に挿入され、ピストン２
１はシリンダ２０内に上下二つの第１油室２３と
第２の油室２４とを区画している。

シリンダ２０の外側にアウターシリンダ２５が
設けられ、シリンダ２０とアウターシリンダ２５
間にリザーバ室２６が区画され、このリザーバ室
２６はシリンダ２０の下部に設けたベースバルブ
を介して第２の下部油室２４と連通している。

シリンダボトム２７にはアイ２８が設けられて
自動車の車輪側に連結され、ピストンロツド２２
はシリンダ２０上端に設けたベアリングを貫通
し、更にピストンロツド２２の上端は車体側に連
結され、このピストンロツド２２にはカバー２９
が連結されている。

ピストンロツド２２内には第２の下部油室２４
に開放された中空部３０が形成され、この中空部
３０内にはロータリーバルブ３１が回転自在に挿
入され、ロータリーバルブ３１はコントロールロ
ツド３２を介して外部から回転操作されるように
なつている。

ロータリーバルブは軸方向に移動するバルブで
も使用可能である。

ピストンロツド２２には半径方向に向けて三つ
の通孔３３，３４，３５が穿たれ、上段の通孔３
３は直接第１の上部油室２３に開口している。

ロータリーバルブ３１には上下に通路３６，３
７が形成され、上部の通路３６は通孔３８を介し
て通孔３３、上部油室２３に連通され、又可変オ
リフイス３９を介して中段の通孔３４に開閉され
る。

更に下方の通路３７は上方に於て可変オリフイ
ス４０を介して下段の通孔３５に開閉されると共
に通路３０と下部油室２４に常時開放されてい
る。

ピストンロツド２２には段部が設けられ、この
段部まで下方から順次上部バルブガイド４１、上
部スプリング４２、上部スペーサ４３、圧メイン
バルブ４４、ピストン２１、伸メインバルブ４
５、下部スプリング４６、下部スペーサ４７、下
部バルブガイド４８が挿入され、これらの部材は
ピストンロツド２２の下端に螺合されたピストン
ナツト４９により締め付けられている。

このように各部材が順次ピストンロツド２２に
挿入されていることから、ピストン２１を中心に
してその上下に一対の伸・圧バルブ機構が対称に
設けられ、伸・圧の減衰力がそれぞれ効くように
なつている。

但し、例えばピストン２１の下部に伸側減衰力
発生用のバルブ機構のみを設けることも可能であ
る。

ピストン２１には斜め方向に一対の伸ポート５
０と、圧ポート５１が穿たれ、伸ポート５０の下
部出口に伸メインバルブ４５が開閉自在に配設さ
れ、圧ポート５１の上部出口に圧メインバルブ４
４が開閉自在に設けられている。

伸メインバルブ４５は筒体部とフランジ部から
なる弁体で構成され、フランジ部とバルブガイド
４８のシート間に介装されている下部スプリング
４６で常時伸ポート５０の出口を閉じる方向に付
勢されている。

伸バルブ４５の筒体部とスペーサ４７とバルブ
ガイド４８の胴部とで伸側圧力室５２が区画さ
れ、この伸側圧力室５２は伸メインバルブ４５の
下流側たる背部に位置している。

伸メインバルブ４５とスペーサ４７との間には
軸方向に環状の固定オリフイス５３が区画され、
この固定オリフイス５３は伸側圧力室５２を伸ポ
ート５０に通じさせる。

スペーサ４７には通孔５４が設けられ、この通
孔５４は圧力室５２を通孔３５、可変オリフイス
４０方向に通じさせている。

同じ構造のバルブ機構がピストン上部に設けら
れている。

即ち、圧ポート５１の上部出口に圧メインバル
ブ４４が開閉自在に設けられると共に常時上部ス
プリング４２で閉じ方向に付勢されている。

圧メインバルブ４４の下流側である背部に圧側
圧力室５５が区画され、この圧力室５５は、固定
オリフイス５７を介して圧ポート５１に連通し、
又、スペーサ４３に設けた通孔５６を介して通孔
３４、可変オリフイス３９に通じている。

ピストン２１の伸縮時において、可変オリフイ
ス３９，４０が閉じられている時は伸・圧のメイ
ンバルブ４４，４５から流れる流路だけである
が、可変オリフイス３９，４０が開いている時は
伸・圧のメインバルブ４４，４５を押し開いて流
れる流路と、固定オリフイス５３，５７から可変
オリフイス３９，４０を通る流路が形成され、か
つ上記メインバルブ４４，４５の開弁初期圧力
（クラツキング圧力）も可変オリフイス３９，４
０による制御背圧力により変えられる。

これを、例えば、伸行程における油の流れの回
路は第２図で示される。

次に作動について述べる。

今、高減衰力を発生させようとする時はロータ
リーバルブ３２を介して可変オリフイス３９，４
０をあらかじめ通孔３４，３５に対して閉じてお
く。

この状態で、伸行程に入ると、第１の上部油室
２３の油が伸ポート５０を通り、伸メインバルブ
４５を押し開いて第２の下部油室２４に流れる。
この時伸可変オリフイス４０は閉じているので、
伸固定オリフイス５３には油は流れず上部油室２
３の圧力と伸側圧力室５２の圧力は同圧となつて
いる。従つて上流側である上部油室２３と下流側
である下部油室２４との圧力差をP₁、下部スプ
リング４６の押し付け力をF₁、伸ポート５０の
断面積をD₁、伸メインバルブ４５の筒体部の断
面積をD₂、スペーサ４７の断面積をD₃とした時、
伸メインバルブ４５はP₁＝4F／π（D² ₁−D² ₂）の
時に開き、この伸メインバルブ４５により高減衰
力が得られる。この高減衰力特性は第３図の特性
c₁で示される。

圧縮行程においても、可変オリフイス３９が全
閉のときは上記と全く同じ原理により下部油室２
４の油が上部油室２３に流れ、圧メインバルブ４
４により圧側高減衰力が発生し、その特性は第３
図のグラフc₂で示される。

他方、コントロールバルブ３２を介して外部よ
りロータリーバルブ３１を回動し、可変オリフイ
ス３９，４０を開口させるとその可変オリフイス
３９，４０の開度に対応した背圧作用をメインバ
ルブ４４，４５が受け、自体のクラツキング圧力
が変わるので中間又はソフトな減衰力が得られ
る。

今、可変オリフイス３９，４０を開口したとす
ると、伸・圧メインバルブ４４，４５から流れる
流路と、固定オリフイス５３，５７及び可変オリ
フイス３９，４０を通る流路が形成される。伸行
程では、伸固定オリフイス５３を通る油が流れて
いる為、圧力室５２の圧力は上部油室２３の圧力
に比べてP₂だけ低下し、この低下した圧力P₂は
伸固定オリフイス５３と伸可変オリフイス４０の
面積により決定される。

従つて、伸メインバルブ４５の開く圧力P′₁は、 P′₁＝4F／π（Ｄ〓−D₂）−（Ｄ〓−Ｄ〓／Ｄ〓−Ｄ〓
・P₂ となり、高減衰力時に比べ、（Ｄ〓−Ｄ〓）／（Ｄ〓−
Ｄ〓）・P₂ だけ低下する。

可変オリフイス３９，４０を全開した時の減衰
力特性は最もソフトな特性d₁であり、可変オリフ
イス３９，４０の開度により点線で示す任意の特
性が発生する。

圧行程においても、全く同じ原理でソフトな特
性d₂が得られる。

以上のように、可変オリフイス３９，４０を開
口した時は、バルブの背圧が変わり高減衰力時に
比べ、伸・圧メインバルブ４４，４５の開弁初期
圧力（クラツキング圧力）が低下するだけでな
く、伸・圧メインバルブ４４，４５をバイパスす
るオリフイス流れも存在する為、結果として、減
衰力の特性は第３図に示され、高減衰力特性c₁，
c₂と低減衰力特性d₁，d₂との間に大きな差があ
り、低速域のみならず中・高速域においても大き
な差が得られる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、次の効果がある。

従来のオリフイス調整式に比べ、オリフイス
のみでなく、メインバルブの開弁初期圧力（ク
ラツキング圧力）も調整可能となり、ピストン
の低速域から高速域まで大きな減衰力の変化が
得られる。

メインバルブの背部に圧力室が設けられ、圧
力室の下流側に可変オリフイスが位置している
ので、可変オリフイスの閉作動時には圧力室の
内圧を高めてメインバルブのバツクアツプ作用
が得られ、これによりメインバルブの開弁初期
圧力（クラツキング圧力）を高めて高減衰力、
即ち、ハードな減衰力特性が得られる。この時
可変オリフイスの閉状態で最高減衰力となるの
で、開状態よりも減衰力発生作用上安定すると
共に確実な値とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る油圧緩衝器の
縦断正面図、第２図は流路を示す回路図、第３図
は減衰力特性を示すグラフ、第４図は縦来の油圧
緩衝器の一部縦断正面図、第５図は従来の減衰特
性を示すグラフである。 ２０……シリンダ、２１……ピストン、２２…
…ピストンロツド、２３，２４……油室、３９，
４０……可変オリフイス、４４，４５……メイン
バルブ、５０，５１……ポート、５２，５５……
圧力室、５３，５７……固定オリフイス。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) シリンダ内にピストンロツドがピストンを介
   して移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ
   内に第１の油室と第２の油室とを区画し、第
   １、第２の油室はピストンに設けたポートを介
   して連通し、ピストンの端面にはポートを開閉
   するメインバルブを開閉自在に設けた油圧緩衝
   器に於て、メインバルブの背部に圧力室を設
   け、この圧力室は固定オリフイスを介して前記
   第１、第２の油室のうち、上流側となる油室に
   開口し、ピストンロツド内にロータリバルブを
   回転自在に設け、ピストンロツドには前記圧力
   室に連通する通孔を設け、ロータリバルブには
   前記通孔を他方の下流側油室に開閉させる可変
   オリフイスを設けたことを特徴とする油圧緩衝
   器の減衰力調整装置。 (2) ピストンの両端に伸側メインバルブと圧側メ
   インバルブが夫々設けられている実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の油圧緩衝器の減衰力調
   整装置。 (3) コントロールロツドの回転に伴ない可変オリ
   フイスの通孔に対する開口面積が順次増減され
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の油圧緩
   衝器の減衰力調整装置。 (4) 伸・圧の減衰力調整構造が同一であり、ピス
   トンの両端に対称に配置されている実用新案登
   録請求の範囲第２項記載の油圧緩衝器の減衰力
   調整装置。